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直流炉屏式过热器超温的原因分析及控制措施

2021-04-30

在BMCR工况下,磨煤机采用4运1备方式。锅炉设计煤种为山西平朔煤,校核煤种为印尼燃煤,采用前后墙对冲燃烧方式,一台磨煤机对应一层燃烧器,共布置5层燃烧器(前墙3层,后墙2层,前墙从下至上分别是A、B、C层,后墙从下至上分别是E、D层),每层布置4只低NOX轴向旋流煤粉燃烧器。锅炉的汽水系统(见图1)以内置式启动分离器为界设计成双流程,从冷灰斗进口一直到中间混合集箱之间为螺旋管圈水冷壁,再连接至炉膛上部的水冷壁垂直管屏和后水冷壁吊挂管,汇集后经下降管引入折焰角、水平烟道底包墙和水平烟道侧墙,再引入汽水分离器。从汽水分离器出来的蒸汽引至顶棚和包墙系统,再进入低温过热器中,然后再流经屏式过热器和末级过热器。从汽水分离器分离出来的水经冲洗、溢流调节阀至疏水扩容器、疏水箱再排至污水池或当水质合格后经疏水泵回收到凝汽器热井中(见图2)。为控制过热汽温,除调节锅炉的煤水比外,设置两级喷水减温器,一级减温器布置在低温过热器和屏式过热器之间,二级减温器布置在屏式过热器和末级过热器之间。减温水取自省煤器入口处的给水管道。1屏式过热器出现的超温情况东方电厂1#、2#机组为国产350MW超临界机图1锅炉汽水系统组中首批投产的机组,分别于2009年6月和12月试运168h后投入正式运营。在运行过程中,1#、2#锅炉的屏式过热器曾多次发生超温现象,轻微超温时在屏过出口230个壁温测点中出现15点超温,严重时出现510点超温,更严重的情况出现1020点及更多点的超温情况,严重影响了锅炉的安全、稳定运行。图2汽水分离器水侧系统图2屏式过热器超温的原因分析2.1煤水比严重失调直流锅炉在控制过热汽温的过程中,以调节煤水比作为“粗调”,保证中间点温度(锅炉汽水分离器出口汽温)的过热度在1020的范围内,再以一、二级减温水作为调节过热汽温的“细调”,将末级过热器出口汽温控制在5705的范围内。但在实际运行过程中,因煤水比的计算问题及一次风压大幅波动等原因,致使实际的煤水比严重失调,使中间点温度的过热度很快偏离正常值,导致屏式过热器出现超温现象。此种情况下,即使全开一级减温水也不能很好地控制屏过壁温。因为直流炉在干态时,总的蒸汽流量与进入水冷壁的给水所产生的蒸汽量与过热器减温水汽化后产生的蒸汽量之和相等。当锅炉负荷不变时,总的蒸汽流量和总的给水流量也基本保持不变。当开大减温水时,相当于减少了进入水冷壁的给水流量,在给煤量不变的情况下,煤水比会增大,反而会使中间点温度的过热度升高,对控制屏过壁温不利。2.1.1煤水比的计算问题磨煤机故障跳闸后重新启动的过程中,因为磨煤机故障跳闸时不会执行对磨煤机的吹扫程序,导致磨煤机内部以及输粉管道内积存大量煤粉。DCS控制逻辑在进行煤水比计算时,“煤”只包括各给煤机的煤量与油枪耗油所折算的煤量之和,所以在故障跳闸磨煤机检查结束后重新启动时,其内部积存的大量煤粉不能计算在总煤量之中,此时在DCS监视系统中所计算出的煤水比远小于实际值,致使中间点温度的过热度很快偏离正常值,导致屏式过热器发生超温。

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